Oznamovacia technika – rádiokomunikácia, modulácia a rozhlasové prijímače

Oznamovacia technika – rádiokomunikácia, modulácia a rozhlasové prijímače

Oznamovacia technika – je vedný a technický odbor. Slúži na vysielanie, prenos a prijímanie správ. Zaoberá sa konštrukciou, stavbou a prevádzkovaním zariadenia.

Oznamovanie správ

Oznamovanie správ sa realizuje:

1. elektrickými sústavami:
   • a) po metalických alebo optických vedeniach,
   • b) rádiovými vlnami,
   • c) optickými sústavami (semafor),
   • d) akustickými sústavami (alarm),
2. mechanickými sústavami (závory).

Najčastejšie prenášané správy sú akutické a vizuálne. Tieto správy sa nedajú priamo prenášať na veľké vzdialenosti, preto sa používa elektrické prúd.

Rozdelenie oznamovacej techniky

Oznamovaciu techniku rozdeľujeme podľa druhu prenosového prostredia:

1. rádiokomunikačnú techniku – zaoberá sa prenosom informácie pomocou elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria vo voľnom priestore (vzduchom). Využíva sa v rozhlasovom a televíznom vysielaní.
2. Telekomunikačnú techniku – zaoberá sa prenosom informácie, ktorá sa pomocou elektromagnetických vĺn šíri po metalickom alebo optickom vedení.

Rádiokomunikačná technika

Bloková schéma rádiokomunikačného prenosového reťazca:

Styk vysielača a prijímača s prenosovým prostredím zabazpečuje vysielacia (Av) a prijímacia (Ap) anténa. Prenos informácie sa uskutočnňuje pomocou elektromagnetického poľa.

Elektromagnetické žiarenie

– je druh energie, ktorá sa šíri ako vlnenie. Elektromagnetické vlny sú priečne vlny zložené z elektrického a magnetického poľa. Šíria sa rôznymi prostrediami a veľkou rýchlosťou. Najväčšia rýchlosť vo vákuu, vzduchu je:

Co = v = 3 × 10⁸ m·s⁻¹

Najdôležitejšou vlastnosťou je vlnová dĺžka (lambda).

Rozdelenie podľa vlnovej dĺžky elektromagnetického žiarenia

1. gama žiarenie – explózia atómovej bomby,
2. róntgenové žiarenie – róntgenova snímka,
3. ultrafialové žiarenie – chemické a biologické účinky,
4. viditeľné spektrum – svetlo,
5. infračervené žiarenie – tepelné účinky,
6. mikrovlnné žiarenie – mikrovlnky.

Šírenie elektromagnetických vĺn v priestore

obr.

• P – prijímač,
• V – vysielač,
• 1 – priama priestorová vlna,
• 2 – ionosferická,
• 3 – povrchová.

Modulácia

– prenos informácie z oblasti nízkych frekvencií do oblasti vysokých.

Modulátor – je zariadenie, v ktorom prebieha modulácia, nachádza sa na vysielacej strane.

Procesu modulácie sa zúčastňujú:

• modulačný signál (nízkofrekvenčný) – vzniká na výstupe meniča (mikrofón),
• nosný signál (vysokofrekvenčný) – vytvára sa v oscilátore vysielača (budič).

Podľa toho, ktorý parameter nosného signálu ovplyvňujeme poznáme:

1. amplitúdová modulácia (AM) – mení sa amplit. nos. vlny,
2. frekvenčná modulácia (FM) – mení sa frekvencia,
3. fázová modulácia (PM) – mení sa fáza.

Časový priebeh nosnej vlny

Časový priebeh nos. vlny je daný:

u = Um × sin(ωt + Φ)

• u – okamžitá hodnota napätia,
• Um – amplitúda,
• ω – uhlová frekvencia,
• Φ – fáza.

Demodulácia

– prenos informácie z oblasti vyskových frekvencií do oblasti nízkych.

Demodulátor – je zariadenie, v ktorom prebieha demodulácia, nachádza sa na prijímacej strane.

Rozhlasový prenosový reťazec

Rozhlasový prenosový reťazec – je súhrn zariadení, ktoré slúžia na vysielanie a príjem rozhlasu.

Rozhlas

– prenos zvukových signálov na ľubovoľnú vzdialenosť pomocou modulovaného vysokofrekvenčného signálu. Dĺžku nosných vĺn, ktoré sa môžu používať pre rozhlas, určuje medzinárodný telekomunikačný poriadok.

Rozhlasové vysielače

– tvorí prvú časť rozhlasového prenosového reťazca.

– sú to zariadenia, ktoré vytvárajú modulovaný vysokofrekvenčný signál a vyžarujú ho do priestoru vo forme elektromagnetického poľa.

Bloková schéma rozhlasového vysielača

• M – mikrofón – akustickoelektrický menič, umožňuje zmenu zvukového signálu na vysokofrekvenčného elektrický signál.
• NFZ – zabezpečuje zosilnenie nízkofrekvenčného signálu pre potreby modulácie.
• Oscilátor – (budič) zdroj vysokofrekvenčného signálu.
• Modulátor – zabezpečuje moduláciu – zlúči nízkofrekvenčný signál s vysokofrekvenčným. Výstupom modulátora je modulovaný vysokofrekvenčný signál.
• VFZ – zosilňuje signál na požadovaný výkon a odovzdáva ho do AO.
• AO – prispôsobuje impedanciu antény k impedancii výkonového zosilňovača.
• Av – vysielacia anténa – v jej okolí sa vytvára elektromagnetické pole, ktoré kmitá a postupuje do priestoru ako vlnenie.

Rozhlasové prijímače

– druhá časť rozhlasového reťazca.

– vyberá z vysokofrekvenčných signálov jeden, získava z neho nízkofrekvenčný signál a premení ho na pôvodnú informáciu.

Charakterové vlastnosti

1. Citlivosť – schopnosť prijímať určitú úroveň signálu. Udáva sa v µV alebo decibeloch na 1 V.
2. Selektivita – schopnosť vybrať z množstva signálov len ten, ktorý zodpovedá zvolenému vysielaču a ostatné signály čo najviac potlačiť. Udáva sa v dB.
3. Vlnové rozsahy – určujú, v ktorých frekvenčných rozsahoch je rozhlasový prijímač preladiteľný.

Rozdelenie

1. bez zosilnenia,
2. s priamym zosilnením,
3. s nepriamym zosilnením.

Rozhlasové prijímače s nepriamym zosilnením – Superhety

– prijímaný signál sa nezosilňuje v pôvodnej frekvenčnej oblasti ale sa posúva do iného frekvenčného pásma. Tento proces je proces posúvania, zmiešavania.

Superheterodynný proces – superhet

Bloková schéma

• LO – ladené obvody,
• MFZ – medzifrekvenčný zosilňovač,
• Z – zmiešavač,
• D – demodulátor,
• O – oscilátor,
• R – reproduktor,
• Ap – anténa.

Princíp činnosti

Ap je spojená s ladenými obvodmi pomocou, ktorých sa vyberá signál s požadovanou frekvenciou fv. Tento signál postupuje ďalej do zmiešavača. Súčasne sa do Z privádza signál z O s frekvenciou fo. V zmiešavači sa tieto signály zmiešajú a vznikne signál s frekvenciou fm (fm = fv – fo). Signál sa zosilní v MFZ odtiaľ ide do D, kde sa oddelí nízkofrekvenčný signál od vysokofrekvenčného a postupuje do NFZ, kde sa zosilní a vybudí ho R.